任务一 发动机总体结构认识.ppt

汽车发动机机械系统检修,学习任务一：发动机总体结构的认识,专业核心课程,汽车机电维修员,汽车销售员,汽车检测员,汽车维修接待员,课程性质,第三学期,第四学期,第二学期,第一学期,汽车发动机机械系统检修,汽车机械制图汽车电工电子,第五、六学期,汽车机械基础汽车拆装与调整,汽车电控发动机检修汽车转向、行驶和制动系统检修汽车安全与舒适系统检修,顶岗实习,汽车传动系统检修汽车电气系统检修,课程设置,专业课程体系,考核方式,1.准确说出发动机的结构、组成和工作原理；2.能根据发动机型号说出发动机的结构及性能；3.能根据发动机的性能指标判断发动机的好坏；4.具有熟练查阅维修资料和文献获取信息的能力。,一、发动机分类二、发动机总体结构三、发动机基本术语四、发动机的工作原理五、发动机的性能指标六、发动机名称型号编制规则,发动机是一种动力装置，是将自然界的能量转换为人们所需要的机械能的一种装置。,发动机,内燃机,外燃机,汽油机,柴油机,蒸汽机,汽轮机,一、发动机的分类,内燃机的优点：热效率高、体积小、重量轻、广泛应用。但污染较大。,一、发动机的分类,型或对置式,一、发动机的分类,一、发动机的分类,一、发动机的分类,按是否装增压装置分：,增压发动机,非增压发动机（自然吸气发动机）,一、发动机的分类,二、发动机的总体结构,1、曲柄连杆机构：,组成：气缸体、气缸盖、油底壳、活塞、连杆、曲轴和飞轮。,功用：将往复直线运动转化为曲轴的旋转运动对外输出动力。,2、配气机构：,组成：进气门、排气门、挺杆、摇臂、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮。,功用：根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进排气门，实现换气过程。,3、燃料供给系：,组成：燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、喷油器、空气滤清器、进排气管、ECU、各种传感器和执行器等,功用：根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸排出,4、润滑系：,组成：机油泵、集滤器、润滑油道、机油滤清器、油底壳、限压阀等。,功用：向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。,5、冷却系：,组成：冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器、散热器等。,功用：是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,6、启动系：,组成：电源、启动机及附属装置。,功用：使静止的发动机启动，并使之转入自行运转。,7、点火系：,组成：电源、点火开关、点火线圈、火花塞、分电器（点火模块）等。,功用：在汽油机中，气缸内的可燃混合气靠电火花点燃。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系。柴油机没有点火系，采用压燃的方式。,三、发动机基本术语,1.上止点2.下止点3.活塞行程4.曲柄半径5.气缸工作容积6.燃烧室容积,7.气缸总容积8.发动机排量9.工作循环10.压缩比11.二冲程发动机12.四冲程发动机,汽缸体活塞连杆曲轴进气门排气门,往复活塞式发动机基本结构,1.上止点：活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置。,2.下止点：活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的位置。,3.活塞行程：上、下止点之间的距离。一般用S表示，对应一个活塞行程，曲轴旋转180。,S,曲柄半径,曲轴转一圈，活塞移动两个行程,R,S,5.气缸工作容积：活塞从上止点运动到下止点所扫过的容积，称为气缸工作容积。一般用Vh表示：,工作容积,式中：,D气缸直径，单位mm；S活塞行程，单位mm,6.发动机工作容积（发动机排量）：发动机所有气缸工作容积的总和，称为发动机排量。一般用VL表示：,式中：Vh气缸工作容积；i气缸数目。,排量越大，功率越大，加速性能好,7.燃烧室容积：活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为燃烧室容积。一般用Vc表示。,Vh,Vc,2019/12/13,33,可编辑,Va,Vc,Vh,8.气缸总容积：活塞位于下至点时，其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示，气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Va=Vc+Vh,9.压缩比：压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用表示。,压缩比衡量汽车发动机性能指标的一个重要的参数汽油发动机是点燃式，压缩比低，811；柴油发动机是压燃式，压缩比高，1622。,发动机的压缩比越高，车的动力就越大，燃烧也就越充分，排污也就越少。,压缩比过大的不良后果,10.工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料的热能转化为机械能的一系列连续过程，称为发动机的工作循环。,11.二冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环的发动机，称为二冲程发动机。,12.四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环的发动机，称为四冲程发动机。,四、四冲程汽油机的工作原理,1.进气行程,活塞由曲轴带动，从上止点向下止点运动。进气门开启，排气门关闭。,气缸内气体压力：0.08MPa0.09MPa，,气体温度：370K440K。,注意：进入的空气与汽油形成的混合气体。,2.压缩行程,活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭。,气缸内气体压力：0.6MPa1.2MPa，,气体温度：600K700K。,被压缩的是混合气，压缩过程混合气得到进一步混合。,3.作功行程,火花塞点燃混合气，气缸内的温度、压力急剧升高，推动活塞下行作功。进、排气门均关闭。,最高压力可达：5MPa7MPa，最高温度可达：2500K左右。,作功终了，压力约为：0.3MPa左右，温度约为：1300K左右。,4.排气行程,活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。进气门关闭，排气门开启。,气缸内气体压力：0.105MPa0.115MPa，气体温度：900K1200K。,四行程汽油机、柴油机工况异同,汽油机,转速高（轿车高达50006000r/min），质量小，工作柔和、启动容易、制造成本低和维修方便等优点。燃油消耗率高，燃油经济性较差，适用于摩托车、汽车、飞机等。,柴油机,燃油消耗率较汽油机低30%左右，柴油价格低，燃油经济性好，输出扭矩较大。但冷启动困难，工作粗暴，转速较低（4000r/min以下），制造成本高，维修困难，适用于载重汽车、工程机械、坦克等。,内燃机工作时，必须具备进气、压缩、做功、排气四个过程，但具备这四个过程的发动机一定是四冲程发动机吗？,内燃机完成一个工作循环必须经过进气、压缩、做功、排气四个过程，但只有在完成一个工作循环时，活塞上下往复运动四次的发动机才称为四冲程发动机。所以，进气、压缩、做功、排气四个过程并不是四个冲程。,1-进气孔2-排气孔3-扫气孔,活塞上行：压缩、进气。活塞下行：作功、排气。,二冲程汽油机的工作原理,二冲程发动机的一个工作循环也包括进气、压缩、作功、排气四个行程。只不过这些行程的完成仅需活塞在两个行程内，即曲轴旋转一周完成。,五、发动机的性能指标,1.发动机主要性能指标,有效转矩Me：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的扭矩，N.M有效功率Pe：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率PeMen9550(kW)升功率Pl:发动机每升工作容积所发出的有效功率,Pl越大，发动机工作容积利用率就越好,1.发动机主要性能指标,（1）动力性能指标,1.发动机主要性能指标,有效燃油消耗率:单位有效功的燃油消耗量。,Gt发动机每小时耗油量，kg/h；Pe有效功率，kW；,越低，发动机经济性越好,（2）经济性能指标,排放性能：有害气体成分的限制标准。噪声：车外噪声标准美日欧韩：7480dB(A)中国：8289dB(A)起动性能：标准：汽油机在-10C，柴油机在-5C以下气温条件下，接通起动机15s内发动机要能自行运转。,1.发动机主要性能指标,（3）运转性能指标,五、发动机的性能指标,2.发动机特性,发动机的主要性能指标随工况而变化的关系。,发动机速度特性：指发动机的主要性能指标有效转矩Me、有效功率Pe、燃油消耗率ge随其转速变化而变化的关系。,汽油机速度特性曲线,柴油机速度特性曲线,发动机的负荷特性曲线,发动机的负荷特性:是指在转速不变时，发动机的性能指标（有效燃油消耗率ge、每小时耗油量Gt和排气温度Tr）随负荷而变化的关系。,六、发动机名称及型号编制规则,1、发动机型号由以下四部分组成,首部：为产品特征代号，由制造厂根据需要自选相应字母表示，但需主管部门核准。中部：由缸数符号、气缸排列形式符号、冲程符号和缸径符号等组成。后部：结构特征和用途特征符号，以字母表示。尾部：区分符号。同一系列产品因改进等原因需要区分时，由制造厂选用适当符号表示。,2、发动机型号的排列顺序及符号所代表的意义,3、型号编制举例,(1)汽油机,1E65F：,表示单缸，二行程，缸径65mm，风冷通用型,4100Q-4：,表示四缸，四行程，缸径100mm，水冷车用，第四种变型产品,TJ376Q：,表示三缸，四行程，缸径76mm，水冷车用，TJ表示天津汽车制造厂,CA488：,表示四缸，四行程，缸径88mm，水冷通用型，CA表示一汽,(2)柴油机,195：,表示单缸，四行程，缸径95mm，水冷通用型,165F：,表示单缸，四行程，缸径65mm，风冷通用型,6135Q：,表示六缸，四行程，缸径135mm，水冷车用,YC4105：,表示四缸，四行程，缸径105mm，水冷通用型，YC表示玉柴,Title